JP2008300387A - Etching gas flow controller and control method of local dry etching device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェハの数値制御ドライエッチング加工におけるエッジロールオフを改善し、エッジエクスクルージョンを小さくするための技術に関し、さらには、局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置及び方法に関する。 The present invention relates to a technique for improving edge roll-off and reducing edge exclusion in numerically controlled dry etching processing of a semiconductor wafer, and further relates to an etching gas flow control apparatus and method for a local dry etching apparatus.
従来、半導体ウェハ表面を平坦化するための一つの加工方法として局所ドライエッチング法が知られている。局所ドライエッチング法では、プラズマによって発生した活性種ガスをノズルから噴出させながら、噴出した活性種ガスを半導体ウェハの表面に吹きつける。シリコン等は活性種ガスと反応して気体化合物となって除去されるため、半導体ウェハの表面材料が除肉される。 Conventionally, a local dry etching method is known as one processing method for flattening the surface of a semiconductor wafer. In the local dry etching method, the activated species gas generated by plasma is ejected from the nozzle, and the ejected activated species gas is sprayed on the surface of the semiconductor wafer. Since silicon or the like reacts with the active species gas and is removed as a gaseous compound, the surface material of the semiconductor wafer is thinned.
このとき、ノズルを半導体ウェハ表面に沿って相対運動させると、その速度に応じて表面から除去する除肉量を制御することができる。上記相対運動は通常スキャニングによって行われ、予め得られている半導体ウェハの表面凹凸に対応したスキャニングピッチが定められ、スキャニング速度を制御することにより半導体ウェハの表面が平坦化加工される。 At this time, when the nozzle is relatively moved along the surface of the semiconductor wafer, the amount of thinning removed from the surface can be controlled according to the speed. The relative movement is usually performed by scanning, a scanning pitch corresponding to the surface irregularities of the semiconductor wafer obtained in advance is determined, and the surface of the semiconductor wafer is planarized by controlling the scanning speed.
それ故、このような装置は、局所ドライエッチング装置といわれ、通常、上記相対運動は付属する数値制御装置で制御される。制御された相対運動によって表面の各部において異なる除肉量が得られる点で、局所ドライエッチング装置は、単に表面全体をプラズマに曝すだけ(したがって、部分毎に異なる除肉量を得るように制御することができない。)の表面処理装置としてのドライエッチング装置とは異なる。 Therefore, such an apparatus is called a local dry etching apparatus, and the relative movement is usually controlled by an attached numerical control apparatus. The local dry etcher simply exposes the entire surface to the plasma (and thus controls to obtain a different thickness for each part) in that the controlled relative motion results in a different thickness for each part of the surface. It is different from the dry etching apparatus as the surface treatment apparatus.
半導体ウェハは、略円板状の板体であって、その周囲全周の表裏にベベル面が形成されており、ベベル面の内側の平坦面の一部が配線パターン形成面となる。図1は半導体ウェハの周囲の部分拡大断面図であって上述の平坦面とベベル面との境界近傍を示している。エッジロールオフとは、Aで示すように、配線パターン形成用の平坦面Pとベベル面Bとの境界部近傍において、平坦面Pの高さが本来よりも低く、あたかもなで肩のように落ちている状態のことを言う。エッジロールオフAは、局所ドライエッチング工程の前にあるポリシング工程において発生することが多い。 The semiconductor wafer is a substantially disk-shaped plate body, and a bevel surface is formed on the front and back of the entire circumference of the semiconductor wafer, and a part of a flat surface inside the bevel surface is a wiring pattern forming surface. FIG. 1 is a partial enlarged cross-sectional view around a semiconductor wafer, showing the vicinity of the boundary between the flat surface and the bevel surface. Edge roll-off means that, as shown by A, in the vicinity of the boundary portion between the flat surface P for forming the wiring pattern and the bevel surface B, the height of the flat surface P is lower than the original and falls like a shoulder. Say that you are. Edge roll-off A often occurs in a polishing process prior to a local dry etching process.
局所ドライエッチング装置には、各半導体ウェハの平坦部中央側の凹凸とともにエッジロールオフAの情報を含んだ情報が与えられ、これに基づいて局所ドライエッチングが行われるが、エッジロールオフA部では厚みの変化が急峻であるため、この部分とその内側部分とにおけるスキャニング速度の差が非常に大きくなる。なお、局所ドライエッチングで除去する凹凸はナノメータレベルのものであり、上記「急峻」とは、このナノメータレベルでみたときに急峻であるという意味である。 The local dry etching apparatus is provided with information including edge roll-off A information along with unevenness on the center side of the flat portion of each semiconductor wafer, and local dry etching is performed based on this information. Since the change in thickness is steep, the difference in scanning speed between this part and the inner part thereof becomes very large. Note that the unevenness removed by local dry etching is at the nanometer level, and the above “steepness” means that it is steep when viewed at the nanometer level.
図2は、エッジロールオフ部を無くす(平坦にする)ために必要な取代aの変化と実際に装置が対応できる取代bの変化を示すグラフである。この図に示されるように、必要とされる取代aの変化のようにはエッジロールオフAの除肉量を少なくすることができず、そのままでは局所ドライエッチングによってはエッジロールオフAを充分に除去することができない。なお、局所ドライエッチングの対象にベベル面B自体は含まれない。 FIG. 2 is a graph showing changes in the machining allowance a necessary for eliminating (flattening) the edge roll-off portion and changes in the machining allowance b that can be actually handled by the apparatus. As shown in this figure, it is impossible to reduce the thickness of the edge roll-off A as in the case of the required change in the machining allowance a. It cannot be removed. Note that the bevel surface B itself is not included in the target of local dry etching.
近年、半導体の歩留まり向上のため、平坦部Pにはできるだけ多くの配線パターンを形成することが望まれるところであるが、エッジロールオフAについては上述のようにこれを無くすような局所ドライエッチング加工をすることができないため、配線パターンを形成することができない領域、つまり、エッジエクスクルージョンE、を少なくすることができなかった。 In recent years, in order to improve the yield of semiconductors, it is desired to form as many wiring patterns as possible on the flat portion P. However, the edge roll-off A is subjected to local dry etching processing to eliminate this as described above. Therefore, the area where the wiring pattern cannot be formed, that is, the edge exclusion E cannot be reduced.
特許文献1(特開2004−349587号公報)には、このような問題を解決するための技術が開示されており、局所プラズマエッチング装置において、半導体ウェハ外周縁部を覆うフランジを有する外周マスクによって、半導体ウェハ外周縁部へのプラズマ処理の暴露を低減することにより、半導体ウェハのエッジロールオフに代表される外周縁部のダレが改善されること、また、フランジの半導体ウェハに対するオーバーハング量、及びフランジと半導体ウェハとのクリアランスによって外周縁部のエッチング量が制御できること、及び、これらによってSFQR(Site Front least sQuares Range)の向上、エッジエクスクルージョンの低減による歩留まり向上が得られることが示されている。 Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-349687) discloses a technique for solving such a problem. In a local plasma etching apparatus, an outer peripheral mask having a flange covering the outer peripheral edge of a semiconductor wafer is disclosed. By reducing the exposure of the plasma treatment to the outer peripheral edge of the semiconductor wafer, the sagging of the outer peripheral edge represented by edge roll-off of the semiconductor wafer is improved, and the overhang amount of the flange with respect to the semiconductor wafer, It is shown that the etching amount of the outer peripheral edge can be controlled by the clearance between the flange and the semiconductor wafer, and that the improvement of SFQR (Site Front least sQuares Range) and the improvement of the yield due to the reduction of edge exclusion can be obtained. ing.
エッジのロールオフ形状は、半導体ウェハ製造についての前工程により形成されるもので、工程により類似の形状となることから、外周マスクのフランジ部のオーバーハング量及びクリアランス量については、標準的なロールオフ形状に対応した量を実験等によって得られたデータから設定しているのが実情である。 The roll-off shape of the edge is formed by the previous process for manufacturing a semiconductor wafer, and has a similar shape depending on the process. Therefore, the standard roll is used for the overhang amount and clearance amount of the flange portion of the outer peripheral mask. Actually, the amount corresponding to the off-shape is set from data obtained by experiments or the like.
図3には上記従来技術における外周マスクの例を示す。外周マスクはリング状であって半導体ウェハWを中にして固定される。内側に向かってオーバーハングしている内側フランジ614がエッジロールオフ部へのプラズマの暴露を抑制する。暴露量(従って徐肉抑制量)は内側フランジのオーバーハング量と半導体ウェハ表面からの距離(クリアランス量)に依存する。
FIG. 3 shows an example of the peripheral mask in the prior art. The outer peripheral mask has a ring shape and is fixed with the semiconductor wafer W inside. An
図4は、オーバーハング量と除肉(エッチング)抑制率の関係を表すグラフ、図5はクリアランス量と除肉抑制率との関係を表すグラフである。これらのグラフから分かるように、徐肉量抑制率は、外周マスクの内側フランジ614のオーバーハング量d及びクリアランス量hに応じて異なる。クリアランス量よりもオーバーハング量の方がエッチング量の制御が容易なことから、通常は、クリアランス量を一定とし、主にオーバーハング量の変更することによりエッジのロールオフの制御を行っている。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the overhang amount and the removal rate (etching) suppression rate, and FIG. 5 is a graph showing the relationship between the clearance amount and the removal rate. As can be seen from these graphs, the gradual wall thickness suppression rate varies depending on the overhang amount d and the clearance amount h of the
オーバーハング量、及びクリアランス量については、上記公報明細書に説明があるように、0.1mm程度の僅かな変更でも加工によって創生されるロールオフ形状は大きく異なるものとなる。従って、外周マスクの寸法、及び半導体ウェハに対しての取付位置などには高い精度が要求される。更に、外周マスク、特にそのフランジ部分はプラズマの暴露に対して十分に耐性がある材料を使用する必要があるため、加工が難しい。このため、様々な寸法の外周マスクを予め準備しておき、半導体ウェハ径やロールオフ形状等に応じて、準備された中から、そのロットの半導体ウェハに最も適した外周マスクを選んで使用している。 Regarding the overhang amount and the clearance amount, as described in the specification of the above-mentioned publication, even a slight change of about 0.1 mm greatly changes the roll-off shape created by processing. Therefore, high precision is required for the dimensions of the outer peripheral mask and the mounting position on the semiconductor wafer. Furthermore, the peripheral mask, particularly its flange portion, is difficult to process because it is necessary to use a material that is sufficiently resistant to plasma exposure. For this reason, peripheral masks of various dimensions are prepared in advance, and the peripheral mask most suitable for the semiconductor wafer of the lot is selected and used according to the semiconductor wafer diameter, roll-off shape, etc. ing.
近年、半導体ウェハについて、ロールオフ、SFQR、等の要求が更に厳しくなり、これに応じて上記の局所プラズマエッチングでのエッジのロールオフ等外周縁部の形状・平坦度についてもよりきめの細かい精度が要求されるようになった。その結果、これまでのように半導体ウェハのロット単位で外周マスクを選択することにより、この要求に対応することは、次の理由から困難となってきている。 In recent years, requirements for roll-off, SFQR, etc. have become more stringent for semiconductor wafers, and finer precision is also required for the shape and flatness of the outer peripheral edge, such as edge roll-off in the above-mentioned local plasma etching. Is now required. As a result, it has become difficult to meet this requirement by selecting an outer peripheral mask for each lot of semiconductor wafers as described above, for the following reason.
局所ドライエッチングは真空チャンバー内で行われる。チャンバー内を真空にするには一定の時間が必要とされる。このため、効率の観点から、複数の半導体ウェハがロット単位で予め真空チャンバー内に納められた後、チャンバー内が真空にされ、半導体ウェハは順次加工テーブル上に移されて加工される。 Local dry etching is performed in a vacuum chamber. A certain amount of time is required to evacuate the chamber. For this reason, from the viewpoint of efficiency, after a plurality of semiconductor wafers are previously stored in a vacuum chamber in units of lots, the chamber is evacuated, and the semiconductor wafers are sequentially transferred onto a processing table and processed.
もし、半導体ウェハ毎に異なるエッジロールオフに対応しようとすれば、ロット単位の多数の半導体ウェハのみならず、多数の外周マスクまでも 真空チャンバー内に納める必要がある。更に、外周マスクを交換し、精度よく固定することができるマスク交換装置も必要となる。外周マスク交換のための時間も必要である。真空チャンバーは、内部を真空にしなければならないことから、その容積をできるだけ少なくする方が効率的である。この観点から、多数の交換用の外周マスク、マスク交換装置までも、真空チャンバー内に納めるようにすることは合理的ではない。まして、半導体ウェハ毎に外周マスクを付替えるような段取は、非常に長い時間を要するため、到底採用できるものではない。 If it is intended to cope with different edge roll-offs for each semiconductor wafer, not only a large number of lots of semiconductor wafers but also a large number of peripheral masks must be accommodated in the vacuum chamber. Furthermore, a mask exchange device that can exchange the outer peripheral mask and fix it with high accuracy is also required. Time is also required to replace the peripheral mask. Since the vacuum chamber must be evacuated, it is more efficient to reduce its volume as much as possible. From this point of view, it is not reasonable to accommodate a large number of replacement outer peripheral masks and mask changers in the vacuum chamber. Furthermore, the setup for changing the outer peripheral mask for each semiconductor wafer requires a very long time, and thus cannot be adopted at all.
更に、各半導体ウェハ毎のエッジのロールオフ等の外周縁部の形状が、外周に沿った方向(方位)に関しても差異がある場合、上記のような固定型の外周マスクでは、この差異に応じて最適なオーバーハング量、クリアランス量が得られるようにすることはできない。 Further, when the shape of the outer peripheral edge portion such as the roll-off of the edge for each semiconductor wafer is different also in the direction (orientation) along the outer periphery, the fixed outer peripheral mask as described above responds to this difference. It is not possible to obtain the optimum overhang amount and clearance amount.
以下に本願発明に関連すると思われる先行技術文献を列記する。
本発明が解決しようとする課題は、上記の問題に鑑み、半導体ウェハ毎に異なるロールオフ形状に対応した最適なオーバーハング量、クリアランス量を容易に設定可能であり、半導体ウェハ外周縁部の形状に応じたエッチング量の制御が可能で、ロールオフ、SFQR等の半導体ウェハ外周縁部の平坦度をも向上できる局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置を提供することにある。 In view of the above problems, the problem to be solved by the present invention is that the optimum overhang amount and clearance amount corresponding to different roll-off shapes for each semiconductor wafer can be easily set, and the shape of the outer peripheral edge of the semiconductor wafer It is an object to provide an etching gas flow control device for a local dry etching apparatus that can control the etching amount in accordance with the above and can improve the flatness of the outer peripheral edge of the semiconductor wafer such as roll-off and SFQR.
上記課題は、以下の解決手段によって解決される。すなわち、第1の発明は、局所ドライエッチング装置のノズルから半導体ウェハに向かって噴出するエッチングガスの流れにおいて、ガス流の一部を、その縁部にて遮ることが可能であり、ガスの暴露に対して耐性を有する材料からなる板状マスク体、及び、上記板状マスク体を局所エッチングの進行に応じて移動させるための送り装置を備えたことを特徴とする局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置である。 The above problem is solved by the following means. That is, according to the first invention, in the flow of the etching gas ejected from the nozzle of the local dry etching apparatus toward the semiconductor wafer, it is possible to block a part of the gas flow at the edge, and the gas exposure. Etching gas for a local dry etching apparatus, comprising: a plate-like mask body made of a material resistant to the above, and a feeding device for moving the plate-like mask body according to the progress of local etching Flow control device.
第2番目の発明は、第1番目の発明の局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置において、上記板状マスク体が、内側に円形穴を有する環状体をなしているとともに、上記板状マスク体を移動させるための送り装置が、局所ドライエッチング装置のウェハテーブルに対して上下に直進移動する第1フレーム、上記第1フレームの直進移動方向と直角方向に直進移動する第2フレーム、上記第2フレームの直進移動方向と上記第1フレームの直進移動方向との両方に対して直交する方向に直進移動する第3フレーム、及び、上記第1、第2及び第3フレームをそれぞれ駆動するための第1、第2及び第3駆動装置からなることを特徴とする局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置である。 According to a second invention, in the etching gas flow control device of the local dry etching apparatus of the first invention, the plate-like mask body forms an annular body having a circular hole inside, and the plate-like mask. A feed device for moving the body includes a first frame that moves straight up and down with respect to the wafer table of the local dry etching device, a second frame that moves straight in a direction perpendicular to the straight movement direction of the first frame, and the second frame A third frame that moves in a direction orthogonal to both the linear movement direction of the two frames and the linear movement direction of the first frame, and the first, second, and third frames, respectively, for driving An etching gas flow control device for a local dry etching device, comprising first, second and third driving devices.
第3番目の発明は、第1番目の発明の局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置において、上記板状マスク体は、内側に円形穴を有する環状体の一部分である扇状をなしているとともに、上記板状マスク体を移動させるための送り装置は、局所ドライエッチング装置のウェハテーブルに対して上下に直進移動する第1フレーム、上記第1フレーム上で、この第1フレームの直進移動方向を向く軸線のまわりに回転する第2フレーム、上記第2フレーム上で、この第2フレームの軸線に向かって直進移動する第3フレーム、及び、上記第1フレーム、上記第2フレーム、及び、上記第3フレームをそれぞれ駆動するための第1、第2及び第3駆動装置からなることを特徴とする局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置である。 According to a third aspect of the invention, in the etching gas flow control device of the local dry etching apparatus of the first aspect, the plate-like mask body has a fan shape that is a part of an annular body having a circular hole inside. The feeding device for moving the plate-shaped mask body is a first frame that moves straight up and down with respect to the wafer table of the local dry etching device, and the linear movement direction of the first frame on the first frame. A second frame that rotates about an axis that faces, a third frame that moves linearly toward the axis of the second frame on the second frame, the first frame, the second frame, and the second frame An etching gas flow control device for a local dry etching apparatus comprising first, second and third driving devices for driving three frames, respectively. It is.
第4番目の発明は、第1番目の発明の局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置において、上記板状マスク体は、内側に円形穴を有する環状体の一部分である扇状をなしているとともに、上記板状マスク体を移動させるための送り装置は、局所ドライエッチング装置のウェハテーブルに対して上下に直進移動する第1フレーム、上記第1フレーム上で、上記ウェハテーブルの中心を通る軸線のまわりに回転する第2フレーム、及び、上記第1フレーム、及び、上記第2フレームをそれぞれ駆動するための第1、及び、第2駆動装置からなるとともに、上記板状マスク体の上記円形穴の中心は上記ウェハテーブルの中心から外して配置されていることを特徴とする局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the etching gas flow control device of the local dry etching apparatus of the first aspect, the plate-like mask body has a fan shape that is a part of an annular body having a circular hole inside. The feeding device for moving the plate-shaped mask body is a first frame that moves straight up and down with respect to the wafer table of the local dry etching apparatus, and an axis that passes through the center of the wafer table on the first frame. The second frame that rotates around, the first frame, and the first and second driving devices for driving the second frame, respectively, and the circular hole of the plate-like mask body. The center is an etching gas flow control device of a local dry etching device, wherein the etching gas flow control device is arranged off the center of the wafer table.
第5番目の発明は、局所ドライエッチング装置のノズルから半導体ウェハに向かって噴出するエッチングガスの流れにおいて、半導体ウェハの外周縁部の形状に応じて、ガス流の一部を、ガスの暴露に対して耐性を有する材料からなる板状マスク体の縁部にて遮るとともに板状マスク体を局所エッチングの進行に応じて移動させることを特徴とする局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御方法である。 According to a fifth aspect of the present invention, in a flow of etching gas ejected from a nozzle of a local dry etching apparatus toward a semiconductor wafer, a part of the gas flow is exposed to gas according to the shape of the outer peripheral edge of the semiconductor wafer. An etching gas flow control method for a local dry etching apparatus characterized in that the edge of a plate-shaped mask body made of a material having resistance to shielding is blocked and the plate-shaped mask body is moved in accordance with the progress of local etching. .
本発明によれば、板状マスク体の半導体ウェハ周縁部に対するオーバーハング量、クリアランス量を半導体ウェハそれぞれの形状に対応して調整することが可能となり、エッチングに際しての外周の除去量を精密に制御でき、ロールオフ、SFQR等の半導体ウェハ品質を向上させることが可能となる。 According to the present invention, it becomes possible to adjust the overhang amount and clearance amount of the plate-shaped mask body with respect to the peripheral edge of the semiconductor wafer according to the shape of each semiconductor wafer, and precisely control the removal amount of the outer periphery during etching. It is possible to improve the quality of semiconductor wafers such as roll-off and SFQR.
本発明である局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置には、局所ドライエッチング装置のノズルから半導体ウェハWに向かって噴出するエッチングガスの流れの前方において、ガス流の一部を、その縁部において遮ることが可能であり、ガスの暴露に対して耐性を有する材料からなる板状マスク体M、及び、上記板状マスク体Mを局所エッチングの進行に応じて移動させるための送り装置が備えられている。 In the etching gas flow control device of the local dry etching apparatus according to the present invention, a part of the gas flow is provided at the edge portion in front of the flow of the etching gas ejected from the nozzle of the local dry etching device toward the semiconductor wafer W. And a feeding device for moving the plate-like mask body M according to the progress of local etching. It has been.
この送り装置によって、板状マスク体Mの縁部の位置は、半導体ウェハのエッジロールオフ形状に応じて調整できるため、従来の外周マスクのようにエッジロールオフ形状毎に交換する必要がないなど、先に述べた従来技術における問題を解決することができる。以下、図面に基づいて本発明の2つの実施例を説明するが、局所ドライエッチング装置自体については、従来どおりであって、上記特許文献等に開示されるように周知であるためここでの説明を省略する。 The position of the edge of the plate-shaped mask body M can be adjusted by this feeding device according to the edge roll-off shape of the semiconductor wafer, so that it is not necessary to replace every edge roll-off shape as in the conventional outer peripheral mask. The above-mentioned problems in the prior art can be solved. In the following, two embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the local dry etching apparatus itself is the same as the conventional one and is well known as disclosed in the above-mentioned patent documents and the like. Is omitted.
図6、図7は、それぞれ、局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置1の模式的な平面図、及び、部分正面図(断面図)であって、実施例1に属するものの一例を示す。この実施例の板状マスク体M1は、板状であって、内側に円形穴E1を有する環状をなしている。
FIGS. 6 and 7 are a schematic plan view and a partial front view (sectional view) of the etching gas
この板状マスク体M1を移動させるための送り装置は、局所ドライエッチング装置の静電チャックから成るウェハテーブルTに対して上下に直進移動する第1フレームFz、第1フレームFzの直進移動方向と直角方向に直進移動する第2フレームFy、第2フレームFyの直進移動方向と第1フレームFzの直進移動方向との両方に対して直交する方向に直進移動する第3フレームFxを備えているとともに、更に、第1フレームFz、第2フレームFy、及び、第3フレームFxを、それぞれ駆動するための第1駆動装置Dz(不図示)、第2駆動装置Dy及び第3駆動装置Dxを備えている。 The feeding device for moving the plate-like mask body M1 includes a first frame Fz that moves straight up and down with respect to a wafer table T that is an electrostatic chuck of a local dry etching device, and a linear movement direction of the first frame Fz. A second frame Fy that moves straight in a right angle direction, and a third frame Fx that moves straight in a direction orthogonal to both the straight movement direction of the second frame Fy and the straight movement direction of the first frame Fz are provided. Furthermore, a first drive device Dz (not shown), a second drive device Dy, and a third drive device Dx for driving the first frame Fz, the second frame Fy, and the third frame Fx, respectively, are provided. Yes.
第1駆動装置Dz(不図示)、第2駆動装置Dy、第3駆動装置Dxは、例えば、それぞれ送りねじSz(不図示)、Sy、Sxとこれらを制御するためのステッピングモータ、サーボモータ等のモータMz(不図示)、My、Mxから構成することができる。各モータは、図示しないコントローラによって制御される。 The first driving device Dz (not shown), the second driving device Dy, and the third driving device Dx are, for example, a feed screw Sz (not shown), Sy, Sx, a stepping motor, a servo motor, and the like for controlling them. Motor Mz (not shown), My, and Mx. Each motor is controlled by a controller (not shown).
環状である板状マスク体M1の中心は、上記駆動装置によって半導体ウェハに対する相対的な位置を制御することが可能となっている。x方向、及びy方向への移動に際し、z軸方向の位置は変わらないようになっており、z軸方向の位置を制御することによって、板状マスク体M1と半導体ウェハとのクリアランス量を任意に設定することが可能である。 The center of the annular plate-like mask body M1 can control the relative position with respect to the semiconductor wafer by the driving device. When moving in the x and y directions, the position in the z-axis direction does not change. By controlling the position in the z-axis direction, the amount of clearance between the plate mask body M1 and the semiconductor wafer can be arbitrarily set. Can be set.
エッチングガス流制御装置1は、局所ドライエッチング装置のウェハテーブルT、すなわち、局所ドライエッチング装置が有するXY方向に移動可能なXYステージ(不図示)上に固定されている。このXYステージは固定されたノズルNに対して相対的に移動し、これによりノズルNから半導体ウェハWに向かって噴出したエッチングガスが半導体ウェハWを走査することになる。
The etching gas
この実施例1では、板状マスク体M1として、標準的な半導体ウェハのエッジロールオフ形状に対応する内径の内側縁部E1を有する規定の板状マスク体M1を準備する。すなわち、図8に示すように、準備する規定の板状マスク体M1は、標準より内側までエッジロールオフが及んでいる半導体ウェハに対しては、上記内径がδ1だけ大きすぎる(つまり、オーバーハング量が少なすぎる)が、逆に、標準のものよりもエッジロールオフが少ない半導体ウェハに対しては、上記内径がδ2だけ小さすぎる(つまり、オーバーハング量が大きすぎる、)ものである。 In Example 1, a prescribed plate mask body M1 having an inner edge E1 having an inner diameter corresponding to the edge roll-off shape of a standard semiconductor wafer is prepared as the plate mask body M1. That is, as shown in FIG. 8, the prescribed plate-like mask body M1 to be prepared has an inner diameter that is too large by δ1 (that is, overhanging) with respect to a semiconductor wafer whose edge roll-off extends from the standard to the inside. On the other hand, the inner diameter is too small by δ2 (that is, the overhang amount is too large) for a semiconductor wafer having a smaller edge roll-off than the standard one.
加工に際し、予め測定した半導体ウェハの形状に基づいて、ステージ走査の移動速度等の数値制御データが算出され、同時に半導体ウェハのロールオフ形状のデータにより、これに適したクリアランス量、オーバーハング量も算出される。クリアランス量については、上述したz軸方向についてサーボ機構によって移動することで設定される。 At the time of processing, numerical control data such as moving speed of stage scanning is calculated based on the shape of the semiconductor wafer measured in advance, and at the same time, the clearance amount and overhang amount suitable for this are also determined by the roll-off shape data of the semiconductor wafer. Calculated. The clearance amount is set by moving by the servo mechanism in the z-axis direction described above.
算出されたオーバーハング量が、規定のオーバーハング量と同じ場合には、板状マスク体M1の中心は、半導体ウェハの中心と同心となる位置とし、この状態で走査加工が行われる。言うまでもなく、このときオーバーハングは規定量となっている。 If the calculated overhang amount is the same as the prescribed overhang amount, the center of the plate-like mask body M1 is set to be concentric with the center of the semiconductor wafer, and scanning is performed in this state. Needless to say, the overhang is the specified amount at this time.
算出されたオーバーハング量が、規定のオーバーハング量よりもδ1だけ大きい場合、について図9乃至図11を用いて説明する。なお、実際の局所ドライエッチング装置では、ノズルNが固定され、半導体ウェハW、ウェハテーブルT、及び板状マスク体M1が移動するが、説明をわかり易くするため以下の図では半導体ウェハWを基準にして示す。 A case where the calculated overhang amount is larger than the prescribed overhang amount by δ1 will be described with reference to FIGS. In an actual local dry etching apparatus, the nozzle N is fixed and the semiconductor wafer W, the wafer table T, and the plate-like mask body M1 move. However, in order to make the explanation easy to understand, the following figure is based on the semiconductor wafer W. Show.
スキャニングは、半導体ウェハWに対してノズルNがX位置を固定してY方向に位置を変えて1ライン分の走査を行い、その後X位置を変更し、Y方向の向きを変えて再び1ライン分の走査を行うことを繰返して半導体ウェハ全面にわたって走査移動するものとする。 In the scanning, the nozzle N fixes the X position on the semiconductor wafer W, changes the position in the Y direction, scans one line, then changes the X position, changes the direction in the Y direction, and returns to one line. It is assumed that the scanning is moved over the entire surface of the semiconductor wafer by repeating the scanning of the minute.
スキャニングのY方向移動の一ラインを例にとって説明すると、ノズルNが図9の位置(XY座標(x1,y1)、周方向θ1)にあるとき、ノズルNと半導体ウェハWの中心とを結ぶ線の延長上で、半導体ウェハ中心からノズルNと反対方向にδ1だけ離れた位置に板状マスク体M1の中心がくるように、半導体ウェハに対する板状マスク体M1の位置を移動する。これにより図示するようにノズルN付近での板状マスク体M1のオーバーハング量はδ1だけ大きいものとなる。 A scanning line in the Y direction will be described as an example. A line connecting the nozzle N and the center of the semiconductor wafer W when the nozzle N is at the position shown in FIG. 9 (XY coordinates (x1, y1), circumferential direction θ1). The position of the plate-like mask body M1 relative to the semiconductor wafer is moved so that the center of the plate-like mask body M1 comes to a position away from the center of the semiconductor wafer by δ1 in the direction opposite to the nozzle N. As a result, as shown in the drawing, the overhang amount of the plate-like mask body M1 in the vicinity of the nozzle N is increased by δ1.
スキャニングが図10の位置(XY座標(x2,y2)、周方向θ2)にあるとき、図11の位置(XY座標(x3,y3)、周方向θ3)にあるときをそれぞれの図に示す。ノズルNのスキャニングに合わせて、上記と同様の関係となるように板状マスク体M1を移動させることで、ノズルN付近では常にオーバーハング量を標準よりもδ1だけ大きくすることが可能となる。 When the scanning is at the position of FIG. 10 (XY coordinates (x2, y2), circumferential direction θ2), and when the scanning is at the position of FIG. 11 (XY coordinates (x3, y3), circumferential direction θ3), each figure is shown. By moving the plate-like mask body M1 so as to have the same relationship as described above in accordance with the scanning of the nozzle N, the overhang amount can always be increased by δ1 from the standard near the nozzle N.
算出されたオーバーハング量が、規定のオーバーハング量よりもδ2だけ小さい場合、について図12乃至図14を用いて説明する。この場合、ノズルNのスキャニングが図12の位置(XY座標(x1,y1)、周方向θ1)にあるとき、ノズルNと半導体ウェハW中心とを結ぶ線上で、ノズルNの方向に半導体ウェハW中心からδ2離れた位置に板状マスク体M1の中心がくるように、半導体ウェハWに対して板状マスク体M1を移動する。 A case where the calculated overhang amount is smaller than the prescribed overhang amount by δ2 will be described with reference to FIGS. In this case, when the scanning of the nozzle N is at the position of FIG. 12 (XY coordinates (x1, y1), circumferential direction θ1), the semiconductor wafer W in the direction of the nozzle N on the line connecting the nozzle N and the semiconductor wafer W center. The plate-shaped mask body M1 is moved with respect to the semiconductor wafer W so that the center of the plate-shaped mask body M1 comes to a position away from the center by δ2.
スキャニングが図13の位置(XY座標(x2,y2)、周方向θ2)にあるとき、図14の位置(XY座標(x3,y3)、周方向θ3)にあるときをそれぞれの図で示す。これにより図示するようにノズルN付近での板状マスク体M1のオーバーハング量は標準よりもδ2だけ小さいものとなる。 When the scanning is at the position of FIG. 13 (XY coordinates (x2, y2), circumferential direction θ2) and when the scanning is at the position of FIG. 14 (XY coordinates (x3, y3), circumferential direction θ3), FIG. As a result, as shown in the figure, the overhang amount of the plate-like mask body M1 near the nozzle N is smaller than the standard by δ2.
例えば搬送ロボットによって半導体ウェハWをウェハテーブルTに搬送する場合、搬送ロボットの有する位置決め精度等によっては置かれた半導体ウェハWの中心位置にばらつきが生ずることがある。このような場合であっても置かれた半導体ウェハWの位置をその都度測定し、この位置情報を外周マスクの位置決め装置(オーバーハング量制御手段)に送ってこれに対する板状マスク体M1の位置の修正を行うことで、半導体ウェハ搬送位置の誤差補正をも可能となる。 For example, when the semiconductor wafer W is transferred to the wafer table T by the transfer robot, the center position of the placed semiconductor wafer W may vary depending on the positioning accuracy of the transfer robot. Even in such a case, the position of the placed semiconductor wafer W is measured each time, and this position information is sent to the peripheral mask positioning device (overhang amount control means), and the position of the plate-like mask body M1 with respect thereto By correcting this, it becomes possible to correct the error of the semiconductor wafer transfer position.
図15には上記処理を含む局所的プラズマエッチング処理のデータ処理の流れを示す。まず、S01において、加工する半導体ウェハは予め半導体ウェハ形状測定手段である形状測定器によって面形状が測定される。測定される形状データには、エッジエクスクルージョン(エッジ除外領域)を除いた、表面基準、或いは裏面基準の(通常の)半導体ウェハ面形状データの他に、ロールオフ形状等半導体ウェハ外周から5mm程度内側までの外周縁部についての形状データが含まれる。 FIG. 15 shows a data processing flow of the local plasma etching processing including the above processing. First, in S01, the surface shape of a semiconductor wafer to be processed is measured in advance by a shape measuring instrument which is a semiconductor wafer shape measuring means. The shape data to be measured is 5 mm from the outer periphery of the semiconductor wafer, such as roll-off shape, in addition to the surface normal or back surface reference (normal) semiconductor wafer surface shape data excluding edge exclusion (edge exclusion region). Shape data about the outer periphery up to the inside is included.
S02において、形状測定器から出力された通常の半導体ウェハ面形状データは演算装置に入力され、ここで形状に対応した位置、速度データ(半導体ウェハを載置するXYステージの走査ピッチ、走査速度)に変換される。ここでのデータはXY座標に対応したグリッドデータとしており、XYステージ制御手段であるX軸モータ制御装置(不図示)、Y軸モータ制御装置(不図示)に出力されるものである。 In S02, the normal semiconductor wafer surface shape data output from the shape measuring instrument is input to the arithmetic unit, where the position and speed data corresponding to the shape (scanning pitch and scanning speed of the XY stage on which the semiconductor wafer is placed). Is converted to The data here is grid data corresponding to XY coordinates, and is output to an X-axis motor control device (not shown) and a Y-axis motor control device (not shown), which are XY stage control means.
これにより半導体ウェハを載置したXYステージはプラズマ源に対して位置及び速度が制御された走査がなされ、半導体ウェハのエッチング量が制御されることで半導体ウェハ形状が平坦化される。この際、半導体ウェハの外周縁部については他の部分に比べてダレた形状となっていることからエッチングでの除去量が殆ど無く、このため速度データによる除去量制御に加えて、上記したような板状マスク体M1のオーバーハング量、クリアランス量によるエッチング抑制量の制御が必要となる。 Thus, the XY stage on which the semiconductor wafer is placed is scanned with respect to the plasma source with its position and speed controlled, and the semiconductor wafer shape is flattened by controlling the etching amount of the semiconductor wafer. At this time, since the outer peripheral edge of the semiconductor wafer has a sagging shape compared to other portions, there is almost no removal amount by etching, and therefore, as described above, in addition to the removal amount control by speed data. It is necessary to control the etching suppression amount by the overhang amount and clearance amount of the plate-like mask body M1.
S03において、ロールオフ等の算出の元になる外周縁部についての形状データも、同じく演算装置に入力され、ここで外周縁部についての除去抑制量を算出する。ここでの除去抑制量のデータは、オーバーハング、クリアランス制御手段に対応した極座標形式とし、この除去抑制量データに基づいてオーバーハング量、クリアランス量を次のようにして求める。 In S03, the shape data for the outer peripheral edge that is the basis for calculation such as roll-off is also input to the arithmetic unit, and here, the removal suppression amount for the outer peripheral edge is calculated. The removal suppression amount data here is in a polar coordinate format corresponding to the overhang and clearance control means, and the overhang amount and clearance amount are obtained as follows based on the removal suppression amount data.
ここで、オーバーハング量と除去抑制率との関係は、クリアランス量を変化させた種々の場合について予め実験で求めておいたものである。ここでの除去抑制率とは、板状マスクによる覆いの影響が無い箇所でのエッチング除去量との比であり、例えばノズルを等速で、半導体ウェハ上に噴出されたエッチングガスの影響が及ぶ範囲について全面走査した場合における半導体ウェハ上のグリッド位置毎の除去量の差を元に算出したものである。このようにして求めたオーバーハング量、クリアランス量と除去抑制率との関係はテーブル、或いはデータベース等の参照可能な形式として演算装置の有する記憶手段に保存されている。 Here, the relationship between the overhang amount and the removal suppression rate is obtained by experiments in advance for various cases in which the clearance amount is changed. Here, the removal suppression rate is a ratio of the etching removal amount at a place where there is no influence of the cover by the plate-like mask. For example, the influence of the etching gas blown onto the semiconductor wafer is exerted at a constant nozzle speed. This is calculated based on the difference in removal amount for each grid position on the semiconductor wafer when the entire range is scanned. The relationship between the overhang amount, the clearance amount, and the removal suppression rate obtained in this way is stored in a storage unit of the arithmetic device as a referenceable form such as a table or a database.
S04において、r−θで表す極座標に変換したこの除去抑制率について、適度に分割した周方向位置毎にそのθ位置での径方向rへの除去抑制率の分布を、予め実験で求めたオーバーハング量、クリアランス量と除去抑制率との関係の分布形状と比較し、その最も適合している分布形状についてのオーバーハング量、クリアランス量を抽出する。 In S04, with respect to this removal suppression rate converted into polar coordinates represented by r-θ, the distribution of the removal suppression rate in the radial direction r at the θ position for each appropriately divided circumferential position is an overrun obtained in advance by experiments. Compared with the distribution shape of the relationship between the hang amount, clearance amount and removal suppression rate, the overhang amount and clearance amount for the most suitable distribution shape are extracted.
抽出されたオーバーハング量、クリアランス量は、エッチングガス流制御装置1のオーバーハング、クリアランスの制御手段である送り装置の第1駆動装置Dz、第2駆動装置Dy及び第3駆動装置Dxに与えるデータとして出力される。このデータは、スキャニングのためのXYステージの位置に対応するようになっている。つまり、XYステージの制御は、ノズルNに対するXYステージの走査位置に応じた速度となるように調整されているが、このとき、XYステージの制御と同期した、XYステージの位置に応じた極座標のθ位置に対応したオーバーハング量、クリアランス量のデータである。
The extracted overhang amount and clearance amount are data given to the first drive device Dz, the second drive device Dy, and the third drive device Dx of the feeding device that is the overhang and clearance control means of the etching gas
すなわち、図9、図12では、XYステージが(x1,y1)にあるとき、θ1の位置に応じたオーバーハング量、クリアランス量となり、図10、図13では、(x2,y2)にあるときθ2、図11、図14では、(x3,y3)にあるときθ3に応じたものとなる。 That is, in FIGS. 9 and 12, when the XY stage is at (x1, y1), the overhang amount and the clearance amount correspond to the position of θ1, and in FIGS. 10 and 13, when it is at (x2, y2). In FIG. 11, FIG. 11 and FIG. 14, when it is at (x3, y3), it corresponds to θ3.
以上のようにして求めたXYステージ用のスキャニングデータとエッチングガス流制御用送り装置用のデータが出力され、局所ドライエッチング装置とエッチングガス流制御装置とが制御される。 The scanning data for the XY stage obtained as described above and the data for the etching gas flow control feeding device are output, and the local dry etching device and the etching gas flow control device are controlled.
なお、XYステージの走査移動により、ノズルNの影響が外周縁部に及ばないステージ位置にある際には、板状マスク体M1のオーバーハング、クリアランス制御を行わなくともよいが、通常は制御を容易にするためこのような位置にあってもこれに応じたθ位置でのオーバーハング、クリアランス制御を行う。このようにすることで、例えばノズルNがXYステージの中心を通過するY軸ライン上におけるオーバーハング、クリアランス制御においても、制御量の急激な変動を避けることができる。 When the scanning movement of the XY stage is at a stage position where the influence of the nozzle N does not reach the outer peripheral edge portion, the overhang and clearance control of the plate-like mask body M1 may not be performed, but the control is usually performed. In order to make it easy, overhang and clearance control are performed at the θ position corresponding to this position. By doing so, for example, in the overhang and clearance control on the Y-axis line where the nozzle N passes through the center of the XY stage, it is possible to avoid sudden fluctuations in the control amount.
上記した制御を行うことで、半導体ウェハ外周縁部のダレに位置的な不均一性があり、局所的に大小が発生している場合でも、板状マスク体M1の位置の修正を行うことによって、外周の除去量を適正に加工することができる。 By performing the control described above, the position of the plate-like mask body M1 is corrected even when there is a positional non-uniformity in the sagging of the outer peripheral edge of the semiconductor wafer and the size is locally generated. The outer peripheral removal amount can be appropriately processed.
図16、図17は、それぞれ、局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置1の模式的な平面図、及び、部分正面図(断面図)であって、この実施例2に属するものの一例を示す。この実施例の板状マスク体M2は、実施例1の板状マスク体M1を周方向に分割した扇型形状、つまり、内側に円形穴を有する環状体の一部分である扇状体をなしている。また、板状マスク体M2は、走査に際してノズルから噴出するエッチングガスの影響が及ぶ範囲よりも十分に大きい範囲をマスク可能な大きさを有している。
FIGS. 16 and 17 are a schematic plan view and a partial front view (sectional view) of the etching gas
また、板状マスク体M2を移動させるための送り装置は、局所ドライエッチング装置のウェハテーブルTに対して上下に直進移動する第1フレームFz、第1フレーム上で、この第1フレームの直進移動方向を向く軸線のまわりに回転する第2フレームFk、第2フレームFk上を、この第2フレームFkの回転軸線に向かって直進移動する第3フレームFr、及び、第1フレームFz、第2フレームFk、及び、第3フレームFrをそれぞれ駆動するための第1駆動装置Dz、第2駆動装置Dk及び第3駆動装置Dr(それぞれ不図示)からなる。すなわち、板状マスク体M2の形状のほか、実施例2は、第2フレームFk及び第2駆動装置Dkが回転型である点で実施例1と相違する。なお、第3フレームFr、第3駆動装置Drは、実施例1の第3フレームFx、第3駆動装置Dxに対応する。 Further, the feeding device for moving the plate-like mask body M2 is a first frame Fz that moves straight up and down with respect to the wafer table T of the local dry etching device, and the straight movement of the first frame on the first frame. The second frame Fk that rotates around the direction of the axis, the third frame Fr that moves straight on the second frame Fk toward the rotation axis of the second frame Fk, the first frame Fz, and the second frame The first driving device Dz, the second driving device Dk, and the third driving device Dr (not shown) for driving Fk and the third frame Fr, respectively. That is, in addition to the shape of the plate-like mask body M2, the second embodiment is different from the first embodiment in that the second frame Fk and the second driving device Dk are rotary. The third frame Fr and the third drive device Dr correspond to the third frame Fx and the third drive device Dx of the first embodiment.
板状マスク体M2は半導体ウェハW、及びウェハテーブルTと同軸で、周方向に回転移動する周方向移動機構として、第2フレームFk及び第2駆動装置Dk、を備え、図示しないコントローラによって回転位置を制御可能となっている。第3フレームFr及び第3駆動装置Drは、板状マスク体M2を半導体ウェハの径方向に移動させる移動機構を構成している。これによりオーバーハング量が制御される。なお、第2駆動装置Dkは具体的にはサーボモータ、ステッピングモータ等のモータMkによって制御可能に駆動される。 The plate-like mask body M2 is coaxial with the semiconductor wafer W and the wafer table T, and includes a second frame Fk and a second driving device Dk as a circumferential movement mechanism that rotates and moves in the circumferential direction. Can be controlled. The third frame Fr and the third driving device Dr constitute a moving mechanism that moves the plate-like mask body M2 in the radial direction of the semiconductor wafer. Thereby, the amount of overhang is controlled. The second drive device Dk is specifically driven to be controllable by a motor Mk such as a servo motor or a stepping motor.
これから明らかなように、板状マスク体M2のオーバーハング量が半径方向位置と周方向の角度によって制御される。板状マスク体M2の径方向、及び周方向への移動に際し、z軸方向の位置は変わらないようになっており、第1の実施例と同様に、z軸方向への移動は、サーボモータを用いた位置制御が可能な機構により行い、これにより外周マスクのクリアランス量を任意に設定可能である。 As is clear from this, the overhang amount of the plate-like mask body M2 is controlled by the radial position and the circumferential angle. When the plate-like mask body M2 is moved in the radial direction and the circumferential direction, the position in the z-axis direction is not changed. As in the first embodiment, the movement in the z-axis direction is a servo motor. It is possible to set the clearance amount of the outer peripheral mask arbitrarily by using a mechanism capable of position control using.
加工に際し、クリアランス量、オーバーハング量が算出されるのは第1の実施例と同様である。規定のオーバーハング量に設定した板状マスク体M2の場合の例を図18に示す。走査のY方向移動の一ラインを例にすると、走査が図18の位置にあるとき、ノズルNと半導体ウェハ中心とを結ぶ線上に、中心線が来るような回転方向(周方向)位置に第2フレームFkを回転させて板状マスク体M2の角度位置を調整し、ついで、第3フレームFrを半径方向に移動させてオーバーハング量を調整する。 In machining, the clearance amount and the overhang amount are calculated as in the first embodiment. An example in the case of the plate-like mask body M2 set to a prescribed overhang amount is shown in FIG. Taking one line of scanning movement in the Y direction as an example, when the scanning is at the position shown in FIG. The angular position of the plate-like mask body M2 is adjusted by rotating the two frames Fk, and then the overhang amount is adjusted by moving the third frame Fr in the radial direction.
ノズルNの走査移動に合わせて、上記と同様の関係となるように板状マスク体M2を移動させることで、ノズルN付近では常に設定したオーバーハング量で半導体ウェハの外周をマスクすることができる。加工する半導体ウェハ形状に応じて最適な外周マスクのオーバーハング、クリアランス制御を行うことができる点については実施例1と実質的に同様であるため説明を省略する。 By moving the plate-like mask body M2 in accordance with the scanning movement of the nozzle N so as to have the same relationship as described above, the outer periphery of the semiconductor wafer can be masked with a set overhang amount in the vicinity of the nozzle N. . Since the optimum overhang and clearance control of the outer peripheral mask can be performed according to the shape of the semiconductor wafer to be processed, the description is omitted because it is substantially the same as in the first embodiment.
実施例3は、実施例2の板状マスク体の形状を工夫することにより、エッチングガス流制御装置をより簡単な構造にすることができる。図19は、本実施例の板状マスク体M3、半導体ウェハW、及び両者の位置関係により板状マスク体M3のオーバーハング量を調節できることを示す説明図である。 In the third embodiment, the etching gas flow control device can have a simpler structure by devising the shape of the plate-shaped mask body of the second embodiment. FIG. 19 is an explanatory diagram showing that the overhang amount of the plate-like mask body M3 can be adjusted by the plate-like mask body M3 of the present embodiment, the semiconductor wafer W, and the positional relationship between them.
板状マスク体M3は、実施例2と同様に、内側に円形穴を有する環状体の一部分である扇状をなしている。この板状マスク体M3が実施例2と異なる点は、この円形穴の中心Ceがウェハテーブルの中心Cwから外して配置されている点にある。こうすることにより板状マスク体M3の内側縁部E3を、仮想的に引いた無数の半導体ウェハWの同心円と交差させるようにすることができる。換言すれば、規定のオーバーハング量よりも例えばδ1だけ大きくするときには、ノズルNの位置に合わせて板状マスク体M3を対応させて中心Cwまわりに回転させればよいことを示している。 As in the second embodiment, the plate-like mask body M3 has a fan shape that is a part of an annular body having a circular hole inside. This plate-like mask body M3 is different from the second embodiment in that the center Ce of the circular hole is arranged away from the center Cw of the wafer table. By doing so, the inner edge E3 of the plate-like mask body M3 can intersect with the concentric circles of countless semiconductor wafers W virtually drawn. In other words, it indicates that when the amount of overhang is increased by, for example, δ1 from the specified overhang amount, the plate-like mask body M3 may be rotated around the center Cw in accordance with the position of the nozzle N.
板状マスク体M3を中心Cwまわりに回転させることは、第2フレームFkによって可能であるから、実施例3では、実施例2における第3フレームFr及び第3駆動装置Drが不要になり、したがって、実施例3のエッチングガス流制御装置1では、実施例2のそれよりも構造がはるかに簡単になっている。
Since it is possible to rotate the plate-like mask body M3 around the center Cw by the second frame Fk, in the third embodiment, the third frame Fr and the third driving device Dr in the second embodiment are not necessary, and therefore In the etching gas
なお、これまで、実施例3では、内側縁部E3を円の一部(円弧)として説明してきたが、内側縁部E3をなす曲線は、仮想的に引いた無数の半導体ウェハWの同心円と交差させるようにすることができれば、必ずしも円弧でなくてもよいことは明らかであり、原理を逸脱しない範囲で、任意のもの、例えば放物線、直線あるいは他の曲線とすることも可能である。 Heretofore, in the third embodiment, the inner edge E3 has been described as a part of a circle (arc). However, the curve forming the inner edge E3 is an infinite number of concentric circles of semiconductor wafers W drawn virtually. Obviously, the arcs are not necessarily arcs as long as they can be intersected with each other, and any one of them, for example, a parabola, a straight line, or another curve can be used without departing from the principle.
1 エッチングガス流制御装置
614 内側フランジ
A エッジロールオフ
B ベベル面
Dz、Dy、Dx、Dk 駆動装置
E エッジエクスクルージョン
E1、E3 縁部
Fk フレーム(回転するもの)
Fz、Fy、Fx、Fr フレーム(直進するもの)
M、M1、M2、M3 板状マスク体
Mx、My、Mz、Mk、Mr モータ
N ノズル
P 平坦部、平坦面
Sx、Sy、Sz 送りねじ
T ウェハテーブル
W 半導体ウェハ
a、b 取代
d オーバーハング量
h クリアランス量
1 Etching gas
Fz, Fy, Fx, Fr Frame (going straight)
M, M1, M2, M3 Plate mask body Mx, My, Mz, Mk, Mr Motor N Nozzle P Flat part, flat surface Sx, Sy, Sz Feed screw T Wafer table W Semiconductor wafer a, b Tolerance d Overhang amount h Clearance amount
Claims (5)
上記板状マスク体を局所エッチングの進行に応じて移動させるための送り装置
を備えたことを特徴とする局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置。 In the flow of etching gas ejected from the nozzle of the local dry etching apparatus toward the semiconductor wafer, a part of the gas flow can be blocked at the edge, and the material is resistant to gas exposure. A plate-shaped mask body, and
An etching gas flow control device for a local dry etching apparatus, comprising a feeding device for moving the plate-like mask body in accordance with the progress of local etching.
上記板状マスク体は、内側に円形穴を有する環状体をなしているとともに、
上記板状マスク体を移動させるための送り装置は、
局所ドライエッチング装置のウェハテーブルに対して上下に直進移動する第1フレーム、
上記第1フレームの直進移動方向と直角方向に直進移動する第2フレーム、
上記第2フレームの直進移動方向と上記第1フレームの直進移動方向との両方に対して直交する方向に直進移動する第3フレーム、及び、
上記第1、第2及び第3フレームをそれぞれ駆動するための第1、第2及び第3駆動装置
からなること
を特徴とする局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置。 In the etching gas flow control device of the local dry etching device according to claim 1,
The plate-shaped mask body has an annular body having a circular hole on the inside, and
The feeding device for moving the plate-shaped mask body is:
A first frame that moves straight up and down with respect to the wafer table of the local dry etching apparatus;
A second frame that moves linearly in a direction perpendicular to the linear movement direction of the first frame;
A third frame that moves linearly in a direction orthogonal to both the linear movement direction of the second frame and the linear movement direction of the first frame; and
An etching gas flow control device for a local dry etching apparatus, comprising first, second, and third driving devices for driving the first, second, and third frames, respectively.
上記板状マスク体は、内側に円形穴を有する環状体の一部分である扇状をなしているとともに、
上記板状マスク体を移動させるための送り装置は、
局所ドライエッチング装置のウェハテーブルに対して上下に直進移動する第1フレーム、
上記第1フレーム上で、この第1フレームの直進移動方向を向く軸線のまわりに回転する第2フレーム、
上記第2フレーム上で、この第2フレームの軸線に向かって直進移動する第3フレーム、及び、
上記第1フレーム、上記第2フレーム、及び、上記第3フレームをそれぞれ駆動するための第1、第2及び第3駆動装置
からなること
を特徴とする局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置。 In the etching gas flow control device of the local dry etching device according to claim 1,
The plate-shaped mask body has a fan shape that is a part of an annular body having a circular hole inside, and
The feeding device for moving the plate-shaped mask body is:
A first frame that moves straight up and down with respect to the wafer table of the local dry etching apparatus;
A second frame which rotates on the first frame about an axis which faces the linear movement direction of the first frame;
A third frame that moves straight toward the axis of the second frame on the second frame; and
An etching gas flow control device for a local dry etching apparatus, comprising first, second, and third driving devices for driving the first frame, the second frame, and the third frame, respectively.
上記板状マスク体は、内側に円形穴を有する環状体の一部分である扇状をなしているとともに、
上記板状マスク体を移動させるための送り装置は、
局所ドライエッチング装置のウェハテーブルに対して上下に直進移動する第1フレーム、
上記第1フレーム上で、上記ウェハテーブルの中心を通る軸線のまわりに回転する第2フレーム、及び、
上記第1フレーム、及び、上記第2フレームをそれぞれ駆動するための第1、及び、第2駆動装置
からなるとともに、
上記板状マスク体の上記円形穴の中心は上記ウェハテーブルの中心から外して配置されていること
を特徴とする局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御装置。 In the etching gas flow control device of the local dry etching device according to claim 1,
The plate-shaped mask body has a fan shape that is a part of an annular body having a circular hole inside, and
The feeding device for moving the plate-shaped mask body is:
A first frame that moves straight up and down with respect to the wafer table of the local dry etching apparatus;
A second frame rotating on an axis passing through the center of the wafer table on the first frame; and
The first and second driving devices for driving the first frame and the second frame, respectively,
An etching gas flow control device for a local dry etching apparatus, wherein the center of the circular hole of the plate-shaped mask body is arranged away from the center of the wafer table.
板状マスク体を局所エッチングの進行に応じて移動させること
を特徴とする局所ドライエッチング装置のエッチングガス流制御方法。 In the flow of the etching gas ejected from the nozzle of the local dry etching apparatus toward the semiconductor wafer, a part of the gas flow is made from a material resistant to gas exposure according to the shape of the outer peripheral edge of the semiconductor wafer. An etching gas flow control method for a local dry etching apparatus, wherein the plate mask body is shielded by an edge of the plate mask body and the plate mask body is moved in accordance with the progress of local etching.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007141436A JP2008300387A (en) | 2007-05-29 | 2007-05-29 | Etching gas flow controller and control method of local dry etching device |
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| JP2007141436A JP2008300387A (en) | 2007-05-29 | 2007-05-29 | Etching gas flow controller and control method of local dry etching device |
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| JP2008300387A true JP2008300387A (en) | 2008-12-11 |
Family
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|---|---|
| JP (1) | JP2008300387A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016146472A (en) * | 2015-01-16 | 2016-08-12 | ラム リサーチ コーポレーションLam Research Corporation | Movable edge coupling ring for edge processing control during semiconductor wafer processing |
-
2007
- 2007-05-29 JP JP2007141436A patent/JP2008300387A/en not_active Withdrawn
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